Linux clock_gettime()过去的尖峰？

Question

我尝试在 Linux 上获取高分辨率时间戳。使用 clock_gettime()，如下所示，我得到了几乎 26 微秒过去时看起来非常可怕的“尖峰”过去。大多数“dt”都在 30 ns 左右。我在 linux 2.6.32，Red Hat 4.4.6 上。 'lscpu' 显示 CPU MHz=2666.121。我认为这意味着每个时钟滴答需要大约 2 ns。因此，在这里要求 ns 分辨率并不显得太不合理。

程序的输出(很抱歉，没有将其列为列表无法发布它。它认为它是某种代码)

• 1397534268,40823395 1397534268,40827950,dt=4555
• 1397534268,41233555 1397534268,41236716,dt=3161
• 1397534268,41389902 1397534268,41392922,dt=3020
• 1397534268,46488430 1397534268,46491674,dt=3244
• 1397534268,46531297 1397534268,46534279,dt=2982
• 1397534268,46823368 1397534268,46849336,dt=25968
• 1397534268,46915657 1397534268,46918663,dt=3006
• 1397534268,51488643 1397534268,51491791,dt=3148
• 1397534268,51530490 1397534268,51533496,dt=3006
• 1397534268,51823307 1397534268,51826904,dt=3597
• 1397534268,55823359 1397534268,55827826,dt=4467
• 1397534268,60531184 1397534268,60534183,dt=2999
• 1397534268,60823381 1397534268,60844866,dt=21485
• 1397534268,60913003 1397534268,60915998,dt=2995
• 1397534268,65823269 1397534268,65827742,dt=4473
• 1397534268,70823376 1397534268,70835280,dt=11904
• 1397534268,75823489 1397534268,75828872,dt=5383
• 1397534268,80823503 1397534268,80859500,dt=35997
• 1397534268,86823381 1397534268,86831907,dt=8526

有什么想法吗？谢谢

#include <vector>
#include <iostream>
#include <time.h>
long long elapse( const timespec& t1, const timespec& t2 ) 
{
    return ( t2.tv_sec * 1000000000L + t2.tv_nsec ) - 
        t1.tv_sec * 1000000000L + t1.tv_nsec ); 

}
int main()
{
    const unsigned n=30000;
    timespec ts;
    std::vector<timespec> t( n );
    for( unsigned i=0; i < n; ++i )
    {
        clock_gettime( CLOCK_REALTIME, &ts );
        t[i] = ts;
    }
    std::vector<long> dt( n );
    for( unsigned i=1; i < n; ++i )
    {
        dt[i] = elapse( t[i-1], t[i] );
        if( dt[i] > 1000 )
        {
            std::cerr << 
                t[i-1].tv_sec << "," 
                << t[i-1].tv_nsec << " " 
                << t[i].tv_sec << "," 
                << t[i].tv_nsec 
                << ",dt=" << dt[i] << std::endl;
        }
        else 
        { 
            //normally I get dt[i] = approx 30-35 nano secs 
        }
    }
    return 0;
}

Answer 1

您引用的数字在 3 到 30 微秒范围内(3,000 到 30,000 纳秒)。这是太短的时间，无法将上下文切换到另一个线程/进程，让另一个线程运行，然后将上下文切换回您的线程。很可能您的进程运行的核心被内核用于服务外部中断(例如网卡、磁盘、定时器)，然后返回运行您的进程。

您可以使用此命令查看 linux 中断计数器(每个 CPU 内核和每个源)

watch -d -n 0.2 cat /proc/interrupts

-n 0.2 将导致命令以 5Hz 发出，-d 标志将突出显示已更改的内容。

中断源也可能是 TLB 击落，这会导致 IPI (Inter-Processor Interrupt)。您可以阅读更多关于 TLB shootdowns here 的信息.

如果你想减少运行你的线程/进程的核心服务的中断数量，你需要设置中断关联。您可以了解有关 Red Hat 中断和 IRQ(中断请求)调整的更多信息 here , 和 here .

值得注意的是，您正在使用不能保证“平滑”的CLOCK_REALTIME，它可能会跳来跳去，因为系统时钟是"disciplined"。通过 NTP(网络时间协议(protocol))或 PTP(精确时间协议(protocol))等服务保持准确时间。为了您的目的，最好使用 CLOCK_MONOTONIC，您可以阅读更多关于差异的信息 here .当一个时钟被“训练”时，它可以跳“步”——这是不寻常的，当然不是你看到的许多尖峰的原因。